PTFE (Polytetrafluorethylen) und PEEK (Polyetheretherketon) sind beides Hochleistungspolymere, die häufig für Kugelventilsitze verwendet werden und je nach Anwendungsanforderungen unterschiedliche Vorteile bieten.PTFE zeichnet sich durch chemische Beständigkeit, niedrige Reibung und Temperaturstabilität aus, hat jedoch Einschränkungen beim Druck, insbesondere bei größeren Bohrungen.Gefüllte PTFE-Varianten können bestimmte Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit oder mechanische Festigkeit verbessern.PEEK hingegen bietet eine bessere mechanische Festigkeit und eine höhere Temperaturbeständigkeit, wodurch es sich für anspruchsvollere Umgebungen eignet.Die Wahl zwischen den beiden Materialien hängt von Faktoren wie Druck, Temperatur, chemische Belastung und mechanische Beanspruchung ab.
Die wichtigsten Punkte werden erklärt:
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Materialeigenschaften und Eignung
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PTFE:
- Chemische Beständigkeit:Hochgradig resistent gegen die meisten Chemikalien, daher ideal für korrosive Umgebungen.
- Geringe Reibung:Der niedrigste Reibungskoeffizient unter den Thermoplasten, der einen Trockenlauf ohne Schmierung ermöglicht.
- Temperaturbeständigkeit:Gute Leistung in einem breiten Temperaturbereich, jedoch mit Druckbeschränkungen (max. ~350 bar für kleine Bohrungen, ~150-175 bar für größere Bohrungen).
- Weitere Vorteile:Feuerbeständig, hydrophob, nicht benetzend und FDA-zugelassen für Lebensmittel und pharmazeutische Anwendungen.
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PEEK:
- Mechanische Festigkeit:Besser als PTFE, hält höhere Drücke und mechanische Belastungen aus.
- Temperaturbeständigkeit:Hält höheren Temperaturen stand als PTFE und eignet sich für extremere Bedingungen.
- Abriebfestigkeit:Hervorragende Haltbarkeit unter abrasiven Bedingungen, obwohl in einigen Fällen eine Schmierung erforderlich sein kann.
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PTFE:
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Druck- und Größenbeschränkungen
- PTFE wird nicht für Drücke von mehr als 350 bar empfohlen, wobei die Leistung mit zunehmender Bohrungsgröße abnimmt.
- PEEK kann höhere Drücke bewältigen und ist weniger empfindlich gegenüber der Bohrungsgröße, weshalb es sich besser für größere oder Hochdrucksysteme eignet.
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Betriebliche Erwägungen
- PTFE:Am besten geeignet für Anwendungen, bei denen chemische Beständigkeit, geringe Reibung und Wartungsfreundlichkeit im Vordergrund stehen.
- PEEK:Bevorzugt für Umgebungen mit hoher Beanspruchung, hohen Temperaturen oder hohem Druck, in denen PTFE versagen kann.
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Spezialisierte Varianten
- Gefülltes PTFE:Zusatzstoffe wie Glas oder Kohlenstoff können die Verschleißfestigkeit, die Druckfestigkeit oder die Wärmeleitfähigkeit verbessern, so dass das Material auf spezifische Anforderungen zugeschnitten werden kann.
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Kriterien für die Auswahl
- Beurteilen Sie die Betriebsumgebung (Chemikalien, Temperatur, Druck).
- Berücksichtigen Sie die mechanischen Anforderungen (Verschleiß, Belastung, Reibung).
- Berücksichtigen Sie die gesetzlichen Anforderungen (z. B. FDA-Konformität).
Letztendlich hängt die Wahl zwischen PTFE und PEEK von der Abwägung dieser Eigenschaften gegen die spezifischen Anforderungen der Kugelhahnanwendung ab.
Zusammenfassende Tabelle:
| Eigenschaften | PTFE | PEEK |
|---|---|---|
| Chemische Beständigkeit | Ausgezeichnet (widersteht den meisten Chemikalien) | Gut (beständig gegen viele Chemikalien) |
| Temperaturbereich | -200°C bis +260°C | Bis zu +300°C |
| Druckgrenze | ~350 bar (kleine Bohrungen) | Höher als PTFE |
| Mechanische Festigkeit | Geringer (erfordert gefüllte Varianten) | Überlegen (für hohe Belastungen) |
| Reibung | Am geringsten (Trockenlauf möglich) | Kann Schmierung erfordern |
| Abnutzungsbeständigkeit | Mäßig (mit Füllstoffen verbessert) | Ausgezeichnet |
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